【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于scr脱硝催化剂制备，涉及一种含有特定物相scr脱硝催化剂及其制备方法。
技术介绍
1、氮氧化物是主要有害的大气污染物之一，主要来源于火力发电、锅炉燃烧以及汽车尾气等，能引起臭氧分解、酸雨和光化学烟雾等环境危害。2011年7月，我国环境保护部颁布了最新的《火电厂大气污染物排放标准》(gb13223-2011)，其中对燃煤火电站的氮氧化物的排放提出了严格的要求，将no的排放浓度标准规定为100mg/m3。
2、控制氮氧化物气体排放的主要措施大致可以分为两类：一是从排放源头上加以控制，采用低nox燃烧技术，即通过各种手段控制燃烧反应过程中nox气体的生成，主要有低过量空气系数运行燃烧、二次燃烧以及烟气再循环燃烧等技术手段。另一类则是从气体排放尾部加以控制，即通常所说的烟气脱硝，主要有催化还原法、液体吸收法及吸附法等。一般的，在nox排放控制技术中，用nh3做还原剂的选择性催化还原法(scr法)是消除烟气中nox的一个有效的方法。
3、目前，v2o5/tio2和v2o5-wo3/tio2是最常用的商业催化剂，采用高尘布置形式，脱硝装置位于省煤器和空气预热器之间，但是它存在以下几个问题：v2o5具有毒性；它只适用于相对较窄的温窗(300～400℃)，高温(高于400℃)时可能引起副反应，如n2o的生成(4no+4nh3+3o2＝4n2o+6h2o)，造成二次污染；烟气中的so2容易氧化为so3，生成的nh4hso4等具有腐蚀性；高浓度灰尘对催化剂的强度要求较高。为了避免这种情况的发生，scr单元通常
4、专利cn106513011a公开了一种金属氧化物scr烟气脱硝催化剂及其制备方法，以环境友好的过渡金属fe、mn、zr为原料，制备的金属氧化物催化剂于500ppm no,500ppm nh3和4％ o2模拟烟气，空速35000h-1的条件下，在140～400℃范围内最高具有超过90％的nh3-scr脱硝活性，但是对其起活温度、脱硝反应速率常数及so2气体对催化剂性能影响未进行具体说明。
5、专利cn103055848b公开了一种掺杂稀土的低温催化剂及其制备方法，制备过程采用将硝酸锰、硝酸铈、硝酸铁溶液同时加入到偏钛酸浆液中，形成混合溶液，通过加氨水调节ph产生共沉淀，干燥和煅烧。该催化剂各元素之摩尔比为mn∶ce∶fe∶ti＝5∶4∶(0～2)∶20。由此方法制得的催化剂在140～180℃范围内，在500ppm no,500ppm nh3和5％ o2模拟烟气中，空速20000h-1的测试条件下，氮氧化物的净化率在80％～98％。但是就其测试的模拟烟气成分可见，烟气中并未通入so2，因此该现有技术的催化剂用于催化含硫烟气的脱硝反应，净化率是否能够达到80％还需要进一步的研究。
6、专利cn106582606a公开了一种非钒系低温脱硝催化剂及其制备方法，以粉煤灰作为载体，负载锰、铁、铜的氧化物作催化活性组分和稀土元素氧化物助剂，该催化剂在2000ppm no,1000ppm nh3和5％ o2模拟烟气，空速50000h-1下具有极高的低温脱硝抗硫性能，使用温度在100～420℃。但是该催化剂在大于150℃时no的转化率才能达到95％以上，在烟气中含有2000ppm so2的情况下，no转化率仅为50％～60％。
7、专利cn106423197a公开了一种用于烟气脱硝的多元催化剂及其制备方法，fe2o3-ceo2-mno2-nio/tio2多元金属氧化物的scr烟气脱硝催化剂，在500ppm no,500ppm nh3和5％ o2模拟烟气中，空速10000h-1的条件下，于200℃左右最大脱硝率仅达到92％，再通入100ppm so2后脱硝效率降低到80％左右。
8、专利cn102240541b公布了一种非晶形氧化物脱硝的制备方法及应用。其制备过程采用铈、钛可溶性盐溶液加入氨水等碱溶液晶形共沉淀，再焙烧的方法。非晶形氧化物脱硝催化剂在25000h-1空速，180～400℃脱硝率达90％以上；在400℃通入200ppmso2，连续反应72h，脱硝率为95％。
9、专利申请cn107029739a公开了一种无矾中低温scr脱硝催化剂的制备方法和应用，其利用可溶性钛源替代不溶的钛白粉做载体，以过渡型金属锰、铁和铈做催化剂活性组分，结合共沉淀合成法与两步陈化法制备烟气脱硝催化剂。先申请中催化剂的制备过程是将所有原料，即可溶性钛源、可溶性锰源、可溶性铁源和可溶性铈源以一定的配比同时溶解后，加入沉淀剂同时进行沉淀和陈化，最后经过过滤、烘干、焙烧后得到金属氧化物催化剂粉末。
技术实现思路
1、为了克服现有低温催化剂的起活温度高、低温脱硝效率差、脱硝温区窄、容易在含水蒸汽和so2气体存在下失活等不足，本申请在催化剂的制备过程中，重点控制铝、镁、锰、铁、铈、钐、硅、钛的摩尔比例，并在焙烧过程中根据不同摩尔比例控制焙烧温度和时间，从而保证生成了al4fe2mgsi5o20物相，且催化剂产品比表面积较高，有利于降低起活温度，提高催化剂的低温脱硝性能和含硫、水气氛下的脱硝效率。本专利技术了一种含有特定物相组成的scr脱硝催化剂，该催化剂在高空速、高no含量、含水蒸气和so2气体存在条件下，催化剂起活温度低、脱硝温区宽，制备的催化剂不仅具有优异的低温催化脱硝效果，而且脱硝效率较高。
2、一种含有特定物相scr脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：
3、(1)将原料mn源、铁源、镁源、硅源、氯化铈、氯化钐和二氧化钛备好，按照摩尔比ce:ti＝0.01～0.5:1、sm:ti＝0.01～0.5:1、mn:ti＝0.2～0.5:1、al:ti＝4:1、fe:ti＝2:1、mg:ti＝1:1、si:ti＝5:1；
4、(2)将所述原料在水溶液中搅拌混合，加入氨水调节ph值，搅拌2～4小时后，过滤、水洗、烘干，得到滤饼；
5、(3)所述滤饼焙烧后，再压片、破碎，获得含有特定物相scr脱硝催化剂。
6、进一步地，步骤(1)所述镁源为硫酸镁、氯化镁或硝酸镁，硅源为纳米二氧化硅或硅溶胶，mn源为硫酸锰或氯化锰或硝酸锰，铁源为硫酸铁或硝酸铁或氯化铁。氯化铈纯度≥98％、氯化钐纯度≥98％。二氧化钛的晶型为锐钛矿型，纯度≥95％。
7、进一步地，步骤(2)所述ph值为6～11。
8、进一步地，步骤(3)所述的焙烧温度为200～1000℃，时间为4～6小时。
9、进一步地，步骤(3)所述的压片压力为5-15mpa，破碎至40～60目。
10、一种含有特定物相scr脱硝催化剂，采用上述方法制得。
11、进一步地，所述scr脱硝催化剂中含有al4fe2mgsi5o20物相。
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【技术保护点】
1.一种含有特定物相SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种含有特定物相SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述镁源为硫酸镁、氯化镁或硝酸镁，硅源为纳米二氧化硅或硅溶胶，Mn源为硫酸锰或氯化锰或硝酸锰，铁源为硫酸铁或硝酸铁或氯化铁。氯化铈纯度≥98％、氯化钐纯度≥98％。二氧化钛的晶型为锐钛矿型，纯度≥95％。
3.根据权利要求1所述的一种含有特定物相SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述pH值为6～11。
4.根据权利要求1所述的一种含有特定物相SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的焙烧温度为200～1000℃，时间为4～6小时。
5.根据权利要求1所述的一种含有特定物相SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的压片压力为5-15Mpa，破碎至40～60目。
6.一种含有特定物相SCR脱硝催化剂，其特征在于，采用权利要求1-任一项所述方法制得。
7.根据权利要求6所述的一种含有特定物相SCR脱硝催化剂，
8.根据权利要求6所述的一种含有特定物相SCR脱硝催化剂，其特征在于，所述SCR脱硝催化剂比表面积为300～500m2/g。
9.根据权利要求6所述的一种含有特定物相SCR脱硝催化剂，其特征在于，在空速GASV＝120000h-1，模拟烟气组成2000ppmNO气体、1500ppmNH3气体、1500ppmSO2气体、20％水蒸气、20％O2气体，SCR脱硝催化剂重量1.5g的条件下，所述SCR脱硝催化剂脱硝效率达50％时的起活温度为50℃，80％脱硝效率的温区为75℃～405℃，90％脱硝效率的温区为85℃～385℃。
...【技术特征摘要】
1.一种含有特定物相scr脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种含有特定物相scr脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述镁源为硫酸镁、氯化镁或硝酸镁，硅源为纳米二氧化硅或硅溶胶，mn源为硫酸锰或氯化锰或硝酸锰，铁源为硫酸铁或硝酸铁或氯化铁。氯化铈纯度≥98％、氯化钐纯度≥98％。二氧化钛的晶型为锐钛矿型，纯度≥95％。
3.根据权利要求1所述的一种含有特定物相scr脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述ph值为6～11。
4.根据权利要求1所述的一种含有特定物相scr脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的焙烧温度为200～1000℃，时间为4～6小时。
5.根据权利要求1所述的一种含有特定物相scr脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的压片压力为5-15mpa，破碎至4...
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